(57)【要約】【課題】高効率で且つ正確に電界強度を測定することが可能な電界強度測定装置を提供すること。【解決手段】この発明の一例の電界強度測定装置は、送信源から送信される電波を受信する受信手段（２１）と、前記送信源に対する前記受信手段の距離の変位を測定する距離測定手段（２３）と、前記距離測定手段により所定の距離変位が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段（２２１）と、前記距離測定手段により測定された所定の距離変位を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段（２２５）とを備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信源から送信される電波を受信する受信手段と、
前記送信源に対する前記受信手段の距離の変位を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により所定の距離変位が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、
前記距離測定手段により測定された所定の距離変位を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項２】
送信源から送信される電波を受信する受信手段と、
前記送信源に対応する所定位置に設置される反射板に対してレーザー光を照射し、この反射板からのレーザー光の反射光を受光し、前記受信手段と前記反射板との距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により所定の距離が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、
前記距離測定手段により測定された所定の距離を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項３】
送信源から送信される電波を受信する受信手段と、
前記受信手段の移動距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により所定の移動距離が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、
前記距離測定手段により測定された所定の移動距離を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された情報に基づき、前記送信源と前記受信手段との距離と電界強度の関係を示す情報を出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の電界強度測定装置。
【請求項５】
送信源と、
前記送信源から送信される電波を受信する受信手段と、
前記送信源に対する前記受信手段の距離の変位を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により所定の距離変位が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、
前記距離測定手段により測定された所定の距離変位を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に基づき、前記送信源と前記受信手段との距離と電界強度の関係を示す情報を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする電界強度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有料道路のノンストップ自動料金収受システム(ETC : Electronic Toll Collection)に適用可能であり、路側アンテナから送信される電波の電界強度を測定するための電界強度測定装置及び電界強度測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野で無線通信が利用されている。これに伴い無線通信機器の研究開発が盛んになっている。例えば、相互に無線通信を行なう無線通信機器は、安定した通信環境下で適切に設置される必要がある。無線通信機器の適切な設置には、無線通信機器で受信される電波の電界強度測定が必要となる。
【０００３】
例えば、２つの無線通信手段の間の電波を受信し、受信した電波を解析し、電界強度を測定することにより、無線電波の環境を把握し、システム開発時及び機器設置の効率化を図る技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
相互に無線通信を行なう無線通信機器を適用したシステムとして、有料道路のノンストップ自動料金収受システムが知られている。有料道路の料金所に路側アンテナを設置する際には、路側アンテナの取付角度を調整した後、所定の通信領域が確保されたことを確認する必要がある。このため、測定装置を走行させて、路側アンテナから発射される電波を測定アンテナで受信し電界強度を測定する。所定の通信領域が確保されていない場合は、路側アンテナの取付角度を調整し、再度、電界強度を測定し確認をする。
【０００５】
上記した通信領域の確認の他に、路側アンテナから発射された電波が料金所の構造物等に反射して、隣接車線に電波漏れが発生して車載器と異常通信をする可能性があるので、隣接車線における電波漏れを測定する必要もある。しかしながら、一般道や本線を閉鎖させることが難しいために、測定装置を路上で走行させることができず、机上において幾何学的に電波反射ルートを想定して電波漏れの有無の検証を行っている。
【特許文献１】特開平９−１３０３３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
測定装置による電界強度の測定範囲は、車線方向で１０ｍ以上と長い。しかしながら、測定装置は、路側アンテナと受信アンテナとの距離を測定する手段がなく、この距離の測定については係員に頼らざるを得なかった。そのため、測定途中で測定データの抜けや重複が発生することがあり、測定のやり直しが必要となるなど、それなりの時間と労力が必要となっていた。
【０００７】
また、電波漏れの有無の検証を机上計算するためには、料金所の構造物の寸法や周囲の状況を細かく調査する必要がある。このため、これら情報を入手するのに手間がかかり、また、計算から求める電波漏れの電界強度については、反射面の形状や反射係数等が不明のために正確な値でなない。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、高効率で且つ正確に電界強度を測定することが可能な電界強度測定装置及び電界強度測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の電界強度測定装置及び電界強度測定システムは、以下のように構成されている。
【００１０】
この発明の一例の電界強度測定装置は、送信源から送信される電波を受信する受信手段と、前記送信源に対する前記受信手段の距離の変位を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により所定の距離変位が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、前記距離測定手段により測定された所定の距離変位を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段とを備えている。
【００１１】
この発明の一例の電界強度測定システムは、送信源と、前記送信源から送信される電波を受信する受信手段と、前記送信源に対する前記受信手段の距離の変位を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により所定の距離変位が測定された地点において、前記受信手段により受信された電波の電界強度を測定する電界強度測定手段と、前記距離測定手段により測定された所定の距離変位を示す情報とともに、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づき、前記送信源と前記受信手段との距離と電界強度の関係を示す情報を出力する出力手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高効率で且つ正確に電界強度を測定することが可能な電界強度測定装置及び電界強度測定システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１、図２、及び図３を参照して、この発明の第１例に係る電界強度測定システムについて説明する。図１は、この発明の第１例に係る電界強度測定システムの概略構成を示す図である。図２は、この発明の第１例に係る電界強度測定システムの概略構成を示すブロック図である。図３は、この発明の第１例に係る電界強度測定システムによる電界強度測定処理を示すフローチャートである。
【００１５】
図１に示すように、この発明の第１例に係る電界強度測定システムは、路側アンテナ１１、及び電界強度測定装置２０により構成されている。電界強度測定装置２０は、測定アンテナ２１、制御用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２、距離計２３、及び反射板２４を備えている。なお、測定アンテナ２１、制御用ＰＣ２２、及び距離計２３は、例えば台車に搭載される。反射板２４は、路側アンテナ１１に対応する所定位置に設置される。さらに、制御用ＰＣ２２は、測定部２２１、制御部２２２、表示部２２３、操作部２２４、メモリ２２５を備えている。
【００１６】
路側アンテナ１１は、ＥＴＣ適用の車両に搭載される車載機と通信を行なうためのアンテナであり、この路側アンテナ１１により車載機に対して入場情報を送信したり、車載機から入場情報を受信したりする。
【００１７】
電界強度測定時には、この路側アンテナ１１は、所定の電波を送信する送信源として機能する。一方の測定アンテナ２１は、路側アンテナ１１から送信される電波を受信する。つまり、この測定アンテナ２１は、送信源から送信される電波を受信する受信手段として機能する。
【００１８】
測定部２２１は、測定アンテナ２１により受信された電波の電界強度を測定する。つまり、測定部２２１は、電波の電界強度を測定する電界強度測定手段として機能する。
【００１９】
距離計２３は、路側アンテナ１１に対する測定アンテナ２１の距離の変位を測定する。つまり、距離計２３は、距離変位を測定する距離測定手段として機能する。具体的には、距離計２３は、路側アンテナ１１に対応する所定位置に設置される反射板２４に対してレーザー光を照射し、この反射板２４からのレーザー光の反射光を受光し、測定アンテナ２１と反射板２４との距離を測定する。つまり、距離計２３は、測定アンテナ２１と反射板２４との距離を測定する距離測定手段として機能する。この距離計２３により、台車の現在位置が検出される。
【００２０】
例えば、メモリ２２５には、予め定められた所定の測定位置又は測定間隔が複数記憶されている。測定アンテナ２１、制御用ＰＣ２２、及び距離計２３を搭載した台車の移動に伴い、距離計２３は現在位置を測定し測定結果を制御部２２１に通知する。制御部２２１は、予め記憶された所定の測定位置に到達したことを検知すると、測定部２２１により電界強度を測定させる。これにより、制御部２２１は、測定位置と電界強度とを関連付けたデータをメモリ２２５に記憶する。つまり、メモリ２２５は、距離計２３により測定された所定の距離を示す情報とともに、測定部２２１により測定された電界強度を記憶する記憶手段として機能する。図７は、メモリ２２５に記憶される測定データ記録フォーマットの一例を示す図である。
【００２１】
表示部２２３は、メモリ２２５に記憶された情報に基づき、電界強度と測定位置とを関連付けたデータを例えばグラフ表示する。つまり、表示部２２３は、路側アンテナ１１と測定アンテナ２１との距離と電界強度の関係を示す情報を出力する出力手段として機能する。
【００２２】
また、制御部２２２は、電界強度と測定位置とを関連付けたデータに基づき通信状態をチェックし、所定の通信領域に収まっていないことを検知した場合には表示部２２３上にその旨を表示させるとともに、路側アンテナ１１の取付角度の修正値を表示させる。
【００２３】
上記説明した電界強度測定処理の流れを図３を参照して説明する。まず、操作部２２４を介して、電界強度測定の測定範囲と測定間隔をセットする（ＳＴ１１）。台車の移動を開始し（ＳＴ１２）、制御部２２２は測定装置の現在位置を常に検出して、測定位置に到達することをサーチする。測定位置に到達した時に（ＳＴ１３、ＹＥＳ）、電界強度を測定し（ＳＴ１４）、測定した電界強度と測定位置とを関連付けて記憶する（ＳＴ１５）。台車はそのまま移動し（ＳＴ１６、ＮＯ）（ＳＴ１２）、次の測定ポイントの到達と同時に測定し（ＳＴ１３、ＹＥＳ）（ＳＴ１４）、測定終了の位置になるまで移動する（ＳＴ１６）。
【００２４】
測定終了位置に到達後（ＳＴ１６、ＹＥＳ）、測定されたデータを自動的に電界強度分布のグラフを表示させ、所定の通信領域に収まったかどうかの判定結果とアンテナ取付け角度の修正角度を表示する（ＳＴ１７）。
【００２５】
次に、図４、図５、及び図６を参照して、この発明の第２例に係る電界強度測定システムについて説明する。図４は、この発明の第２例に係る電界強度測定システムの概略構成を示す図である。図５は、この発明の第２例に係る電界強度測定システムの概略構成を示すブロック図である。図６は、この発明の第２例に係る電界強度測定システムによる電界強度測定処理を示すフローチャートである。
【００２６】
図４に示すように、この発明の第２例に係る電界強度測定システムは、路側アンテナ１１、及び電界強度測定車両３０により構成されている。電界強度測定車両３０は、測定アンテナ３１、制御用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）３２、及び車速パルスカウンター３３を備えている。さらに、制御用ＰＣ３２は、測定部３２１、制御部３２２、表示部３２３、操作部３２４、メモリ３２５を備えている。
【００２７】
路側アンテナ１１は、ＥＴＣ適用の車両に搭載される車載機と通信を行なうためのアンテナである。電界強度測定時には、この路側アンテナ１１は、所定の電波を送信する送信源として機能する。一方の測定アンテナ３１は、路側アンテナ１１から送信される電波を受信する。つまり、この測定アンテナ３１は、送信源から送信される電波を受信する受信手段として機能する。この測定アンテナ３１は、例えば電界強度測定車両３０のダッシュボードやルーフに設置される。
【００２８】
測定部３２１は、測定アンテナ３１により受信された電波の電界強度を測定する。つまり、測定部３２１は、電波の電界強度を測定する電界強度測定手段として機能する。
【００２９】
車速パルスカウンター３３は、車両の車軸の回転に対応して出力されるパルスをカウントする。また、操作部３２４を介して入力される測定開始の指示に対応して、制御部３２２に対して基準位置（現在位置）が通知される。制御部３２２は、車速パルスカウンター３３によりカウントされるカウント値及び基準位置に基づき車両の移動距離を測定する。つまり、これら車速パルスカウンター３３、メモリ３２５、及び制御部３２２は、基準位置からの測定アンテナ３１の移動距離を測定する距離測定手段として機能する。
【００３０】
例えば、メモリ３２５には、予め定められた所定の測定位置又は測定間隔が複数記憶されている。測定アンテナ３１、制御用ＰＣ３２、及び車速パルスカウンター３３を搭載した車両の移動に伴い、制御部３２２は移動距離を測定する。さらに、制御部３２１は、予め記憶された所定の測定位置に到達したことを検知すると、測定部３２１により電界強度を測定させる。これにより、制御部３２１は、測定位置と電界強度とを関連付けたデータをメモリ３２５に記憶する。つまり、メモリ３２５は、制御部３２２により測定された所定の移動距離を示す情報とともに、測定部３２１により測定された電界強度を記憶する記憶手段として機能する。図７は、メモリ３２５に記憶される測定データ記録フォーマットの一例を示す図である。
【００３１】
表示部３２３は、メモリ３２５に記憶された情報に基づき、電界強度と測定位置とを関連付けたデータを例えばグラフ表示する。つまり、表示部３２３は、路側アンテナ１１と測定アンテナ３１との距離と電界強度の関係を示す情報を出力する出力手段として機能する。
【００３２】
また、制御部３２２は、電界強度と測定位置とを関連付けたデータに基づき通信状態をチェックし、所定の通信領域に収まっていないことを検知した場合には表示部３２３上にその旨を表示させるとともに、路側アンテナ１１の取付角度の修正値を表示させる。
【００３３】
上記説明した電界強度測定処理の流れを図６を参照して説明する。まず、操作部３２４を介して、電界強度測定の測定範囲と測定間隔をセットする（ＳＴ２１）。車両の移動を開始し、制御部３２２は、測定開始ポイントで操作部３２４を介して入力される測定開始の指示に対応して（ＳＴ２２、ＹＥＳ）、車両の移動に伴い（ＳＴ２３）、基準位置（現在位置）からの移動距離を常に検出し（ＳＴ２４）、測定位置に到達することをサーチする。測定位置に到達した時に（ＳＴ２４、ＹＥＳ）、電界強度を測定し（ＳＴ２５）、測定した測定位置とを関連付けて記憶する（ＳＴ２６）。車両はそのまま移動し（ＳＴ２７、ＮＯ）（ＳＴ２３）、次の測定ポイントの到達と同時に測定し（ＳＴ２４、ＹＥＳ）（ＳＴ２５）、測定終了の位置になるまで移動する（ＳＴ２７）。
【００３４】
測定終了位置に到達後（ＳＴ２７、ＹＥＳ）、測定されたデータを自動的に電界強度分布のグラフを表示させ、所定の通信領域に収まったかどうかの判定結果とアンテナ取付け角度の修正角度を表示する（ＳＴ２８）。
【００３５】
図８は、本発明の第１例及び第２例に係る電界強度測定システムの作用効果を説明するための比較例を示す図である。図８に示すように、比較例における電界強度測定システムでは、測定アンテナ４１と電界強度測定器を構成する制御用ＰＣ４２を搭載した台車４０を料金所ゲートの車線方向に走行させながら、路側アンテナ１１から発射される電波の電界強度を測定する。電界強度の測定結果から、所定の通信領域が確保されていないことが判明した場合は、路側アンテナ１１の取付角度を調整し、再度、台車４０を走行させて、電界強度を測定し確認をする。また、この電界強度測定においては、電波の放射エリアを一定の格子間隔で測定するために、所定間隔で刻みが入れられたレール４４上に台車４０を走らせ、レール４４の刻み毎に台車４０に付いているストッパー４３で台車４０を停止させて、係員が停止位置を確認しながら電界強度の測定を行なう。
【００３６】
図８に示すように、比較例における電界強度測定システムには、路側アンテナ１１と受信アンテナ４１との距離を測定する手段がない。そのため、測定途中で測定データの抜けや重複が発生することがあり、測定のやり直しが必要となるなど、それなりの時間と労力が必要となる。また、測定データと位置データの対応付けも係員に頼る必要があり、結果的に、測定データと位置データとが対応付けられた電界強度分布のグラフを表示させるにも、それなりの時間と労力が必要となる。
【００３７】
本発明の第１例及び第２例に係る電界強度測定システム及び電界強度測定装置によれば、距離計や車速パルスカウンターを利用して、測定位置の位置データも取り込むことにより、係員による測定位置確認を必要とすることなく、電界強度の測定を効率よく（短時間で）しかも確実に行なうことができる。また、測定データと位置データとが関連付けて記憶されるので、データ整理を容易にすることができる。さらに、アンテナの取付け角度の調整が必要であれば、その目安を表示することもできる。
【００３８】
また、本発明の第２例に係る電界強度システム及び電界強度測定装置によれば、路面に測定設備を設置することなく車両を移動しながら電界強度の測定が可能であり、車線を閉鎖できない場所での測定が可能になる。
【００３９】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１例に係る電界強度測定システムの概略構成を示す図である。
【図２】この発明の第１例に係る電界強度測定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の第１例に係る電界強度測定システムによる電界強度測定処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の第２例に係る電界強度測定システムの概略構成を示す図である。
【図５】この発明の第２例に係る電界強度測定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の第２例に係る電界強度測定システムによる電界強度測定処理を示すフローチャートである。
【図７】この発明の第１例及び第２例に係る電界強度測定システムに適用されるメモリに記憶される測定データ記録フォーマットの一例を示す図である。
【図８】本発明の第１例及び第２例に係る電界強度測定システムの作用効果を説明するための比較例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１…路側アンテナ、２０…電界強度測定装置、２１…測定アンテナ、２２…制御用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、２３…距離計、２４…反射板、２２１…測定部、２２２…制御部、２２３…表示部、２２４…操作部、２２５…メモリ
【図１】
2005265603.tif 000003
【図２】
2005265603.tif 000004
【図３】
2005265603.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005265603.tif 000007
【図６】
2005265603.tif 000008
【図７】
2005265603.tif 000009
【図８】
2005265603.tif 000010